Расчет установившегося режима работы радиальной сети. Определение сечений и марок проводов линий электропередачи.

Схема для расчета радиальной сети выглядит следующим образом:

Рис.1.5 Схема замещения для радиальной сети.

Линия №3.

Рис.1.6 Схема замещения линии и трансформатора ПС 3.

Мощность нагрузки на подстанции ПС3:

S_н³=

Мощность на шинах НН трансформатора будет равна мощности нагрузки:

S_Т3’’= S_н³=

Потери в трансформаторах будут равны:

∆P_T3=

∆Q_T3=

Мощность на шинах ВН трансформаторов:

S_Т3’= S_Т3’’+∆P_T3+j ∆Q_T3=

Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС3, с учетом потерь ХХ трансформатора и мощности передаваемой по линии от ПС4.

Выбор проводов линии №3

Ток, протекающий по линии:

j_эк = 0.9 для алюминиевых неизолированных проводов по [1] табл. [3.12].

Тогда, сечение линии:

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 70/19

Для АС – 70/19 из справочника:

r₀=0.422 Ом/км; x₀=0.444 Ом/км; b₀=2.547 10^-6 См/км; I_доп=265 А

Проверка:

По короне:

F_minк=70мм²

По механической прочности:

F_minм=120/19 выбираем АС-120/19

Проверка в послеаварийном режиме

Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше максимального тока.

По условию сечение удовлетворяет.

Для АС – 120/19 из справочника:

r₀=0.244 Ом/км; x₀=0.427 Ом/км; b₀=2.658 10^-6 См/км; I_доп=390 А

Сопротивления и зарядная мощность линии составят:

Мощность в конце линии №3, с учетом зарядной мощности в конце линии.

Потери в линии будут равны:

С учетом потерь, мощность в начале линии будет найдена по формуле:

Мощность, отходящая от ПС 4 к ПС 3:

Линия №4.

Рис.1.7 Схема замещения линии и трансформатора ПС 4.

Мощность нагрузки на подстанции ПС4:

S_н⁴=

Мощность на шинах НН трансформатора будет равна мощности нагрузки:

S_Т4’’= S_н⁴=

Потери в трансформаторах:

∆P_T4=

∆Q_T4=

Мощность на шинах ВН трансформаторов:

S_Т4’= S_Т’’+∆P_T4+j ∆Q_T4=

Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС4, с учетом потерь ХХ трансформатор Выбор проводов линии №4

Определение тока, протекающего по линии:

j_эк = 0.9 для алюминиевых неизолированных проводов по [1] табл. [3.12].

Тогда, сечение линии:

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 120/19.

Для АС – 70/11 из справочника:

r₀=0.244 Ом/км; x₀=0.427 Ом/км; b₀=2.658 10^-6 См/км; I_доп=390 А

Проверка:

По короне:

F_minк=70мм²

По механической прочности:

F_minм=120/19

Проверка в послеаварийном режиме

Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше максимального тока.

По условию сечение удовлетворяет.

Сопротивления и зарядная мощность линии составят:

Мощность в конце линии №4, с учетом зарядной мощности в конце линии.

Потери в линии определяются по следующим формулам:

Мощность в начале линии:

Мощность, отходящая от ПС 2 к ПС 4:

Линия №1.

Рис1.8. Схема замещения линии и трансформатора ПС 1.

Мощность нагрузки на подстанции ПС1:

S_н¹=

Мощность на шинах НН трансформатора будет равна мощности нагрузки:

S_Т1’’= S_н¹=

Потери в трансформаторах будут равны:

∆P_T1=

∆Q_T1=

Мощность на шинах ВН трансформаторов:

S_Т1’= S_Т1’’+∆P_T1+j ∆Q_T1= Мощность, подходящая к шинам 110 кВ подстанции ПС1, с учетом потерь ХХ трансформатора.

Выбор проводов линии №1

Ток, протекающий по линии:

j_эк = 0.9 для алюминиевых неизолированных проводов по [1] табл. [3.12].

Тогда, сечение линии:

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 120/19.

Для АС – 120/19 из справочника:

r₀=0.244 Ом/км; x₀=0.427 Ом/км; b₀=2.658 10^-6 См/км; I_доп=390 А

Проверка:

По короне:

F_minк=70мм²

По механической прочности:

F_minм=120/19

Проверка в послеаварийном режиме

Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше максимального тока.

По условию сечение удовлетворяет.

Сопротивления и зарядная мощность линии составят:

Мощность в конце линии №1, с учетом зарядной мощности в конце линии.

Потери в линии будут равны:

С учетом потерь, мощность в начале линии будет найдена по формуле:

Мощность, отходящая от ПС 2 к ПС 1:

Линия №2.

Рис.1.9 Схема замещения линии и автотрансформатора ПС 2.

Мощность нагрузки 110 кВ равна:

=

Мощность на шинах СН автотрансформатора определяется по следующей формуле:

Мощность на шинах НН автотрансформатора:

=

Мощность на шинах СН автотрансформатора подстанции ПС2:

Sср’’= =

Потери в обмотке СН автотрансформатора составят:

∆P_СР=

∆Q_СР=

Мощность в начале обмотки СН, с учетом потерь:

S_СР’= S_СР’’+∆P_СР+j ∆Q_СР=

Мощность на шинах НН автотрансформатора подстанции ПС 2:

S_Н’’= =

Потери в обмотке НН автотрансформатора составят:

∆P_НН=

∆Q_НН=

Мощность в начале обмотки НН, с учетом потерь:

S_Н’= S_Н’’+∆P_Н +j ∆ Q_Н = Мощность в конце звена обмоток ВН трансформаторов подстанции ПС 2 ,будет складываться из мощностей обмоток СН и НН.

S_В’’= =

Потери в обмотке ВН автотрансформатора составят:

∆P_В=

∆Q_В=

Мощность в начале обмотки ВН, с учетом потерь:

S_В’= S_В’’+∆P_В +j ∆ Q_В = Мощность, подходящая к шинам 220 кВ подстанции ПС, с учетом с учетом потерь ХХ трансформатора

Выбор проводов линии №2

Ток, протекающий по линии:

j_эк = 0.9 для алюминиевых неизолированных проводов по [1] табл. [3.12].

Тогда, сечение линии:

По [1] табл. [3.8] выбираем провод марки АС – 240/32

Для АС – 240/32 из справочника:

r₀=0.118 Ом/км; x₀=0.435 Ом/км; b₀=2.604 10^-6 См/км; I_доп=610А

Проверка:

По короне:

F_minк=240мм²

По механической прочности:

F_minм=120/19

Проверка в послеаварийном режиме

Ток, протекающий в послеаварийном режиме будет в два раза больше максимального тока.

По условию сечение удовлетворяет.

Сопротивления и зарядная мощность линии составят:

Мощность в конце линии №2, с учетом зарядной мощности в конце линии.

Потери в линии:

С учетом потерь, мощность в начале линии будет найдена по формуле:

Мощность, отходящая от ПС А к узловой ПС 2:

.

.

Баланс мощности.

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 3:

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 4:

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 1:

Потери мощности на участке цепи с подстанцией ПС 2:

Сумма мощностей нагрузок и мощностей потерь равна мощности, передаваемой с подстанции

ПС А.